1、专题 2 原子结构与元素的性质(时间：90 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分，每小题只有一个选项符合题意)1下列说法中正确的是( )A第 3 周期所包含的元素中钠的原子半径最小B钠的第一电离能比镁的第一电离能大C在所有元素中，氟的电负性最大D电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子解析：选 C。同一周期，从左到右，原子半径逐 渐减小， A 错误；同一周期，从左到右，元素第一电离能是增大的趋势， 钠的第一电离能比镁的第一 电离能小， B 错误；电负性就是以氟作为标准的，氟的电负性最大是正确的； 电子云示意图中的小黑点的疏密代表 电子在这一区域
2、出现机会的大小，D 错误。2下列叙述正确的是( )A能级就是电子层B1s 22s12p1 表示的是激发态的原子的电子排布C同一能层中不同能级的能量高低相同D不同能层中的 p 能级的能量高低相同解析：选 B。A 项，能层是电子层；C 项，同一能层中不同能级的能量不同，其顺序是nsA ，AA ，第一 电 离能出现反常现象；C 项，ns 2np6 的原子为稀有气体原子，第一电 离能较大；D 项，同一元素的基态原子电离能 I14s；中同一电子层中 p 轨道能量相同；同一能级，随着电子层数增大，轨道半径增大；同一原子基 态能量低于激发态； 同一周期，从左至右，电负性增大，故 FO；Mg 由于具有全空的电
3、子层结构，故第一电离能大于相邻的铝；H 实为一个裸露的质子，没有电子层，故半径小。13a、b、c、d 是四种短周期元素。a 、b、d 同周期，c、d 同主族。a 的原子结构示意图为 与 c 形成化合物的电子式为 。下列比较中正确的是( )A原子半径：acdbB电负性：a bdcC原子序数：a dbcD最高价含氧酸的酸性：cda解析：选 D。由 a 的原子结构示意图知，x 只能为 2，则 a 为硅；b、d 与其同周期，且根据 b、c 形成化合物的 电子式知，b 为1 价， 则为钠；c 为 3 价，则为氮；c、d 同主族，则 d为磷。酸性：HNO 3H3PO4H2SiO3，D 项正确。14元素周期
4、表中铋元素的数据见右下图，下列说法正确的是( )ABi 元素的质量数是 209BBi 元素的相对原子质量是 209.0CBi 原子 6p 亚层有一个未成对电子DBi 原子最外层有 5 个能量相同的电子解析：选 B。本题考查原子结构，意在考查考生对元素周期表知识记忆的再现。由元素周期表中元素方格中各种符号、数字的意义可知 Bi 的质子数 为 83，因不知中子数，无法确定其质量数，A 项错误；Bi 的相 对原子质量为 209.0，B 项正确；6p 亚层有 3 个未成对电子，C 项错误 ；最外层 5 个电子分 别在 s、p 层，能量不同， D 项错误。15X、Y、Z、W 是短周期元素， X 元素原子
5、的最外层未达到 8 电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等；Z 元素2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W 元素原子的 M 层有 1 个未成对的 p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( )AX 元素的氢化物的水溶液显碱性BZ 元素的离子半径大于 W 元素的离子半径CZ 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应DY 元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析：选 C。通过液化空气法可分离得到 N2 或 O2，则 X 可能为 N 或 O，O 的氢化物H2O 呈中性，A 错误。Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等，
6、则最外层电子排布为ns2np2，可能为 C 或 Si，C 的氧化物 CO、CO2 熔点和沸点都很低，D 错误。Z 元素的2 价阳离子核外电子排布与氖原子相同，因此 Z 为 Mg；W 元素 M 层有 1 个未成对的 p 电子，则其最外层电子排布可能为 3s23p1 或 3s23p4，因此 W 可能为 Al 或 S。Mg、Al、S 均为第 3 周期元素，离子半径 Mg2 Al3 ，S2 Mg2 ，B 错误。Mg 在一定条件下可与 O2 或 N2 反应， C 正确。二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分)16(10 分)X 、 Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相
7、关信息如下表：元素 相关信息X X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO3Y Y 是地壳中含量最高的元素Z Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1W W 的一种核素的质量数为 28，中子数为 14(1)W 位于元素周期表第_ 周期第_族；W 的原子半径比 X 的_(填“大”或“小” )。(2)Z 的第一电离能比 W 的_(填“大”或“小”) 。答案：(1)3 A 大 (2)小17(10 分)A 、 B、C、D 是四种短周期元素， E 是过渡元素。 A、B 、C 同周期，C、D 同主族，A 的原子结构示意图为 ，B 是同周期第一电离能最小的元素，C 的最外层有三个成单电子， E
8、的外围电子排布式为 3d64s2。回答下列问题：(1)写出下列元素的符号：B_、C_。(2)用元素符号表示 D 所在周期 (除稀有气体元素外) 第一电离能最大的元素是_，电负性最大的元素是_。(3)已知元素周期表可按原子的外围电子排布分为 s 区、p 区等，则 E 元素在_区。(4)写出 A 的核外电子排布式：_。解析：以 A 的原子结构示意 图和 E 的外围电子排布式为突破口，推得 A 为 Si、B 为Na、C 为 P、D 为 N、E 为 Fe。第 2 周期第一电离能、电负性最大的元素均是氟元素；E 元素最后填充的能级为 3d，即 E 在元素周期表的 d 区；Si 的电 子排布式为 1s22
9、s22p63s23p2。答案：(1)Na P (2)F F (3)d (4)1s 22s22p63s23p218(10 分)A 、 B、C、D、E、F 属于短周期主族元素。其中 A 元素原子是短周期中原子半径最大的原子，B 元素原子是原子半径最小的原子；C 元素原子的最外层电子数为m，次外层电子数为 n；D 元素原子的 L 层电子数为 mn，M 层电子数为 mn；E 元素原子的最外层电子数等于其电子层数，且在周期表中与 D 元素相邻；F 元素原子的核外电子数是 C 元素原子的 2 倍。A、B 、C 三种元素可组成化合物 X，C 、D 可组成化合物Y，C 、 E 可组成化合物 Z。(1)写出 B
10、 的元素符号：_，A 的原子结构示意图： _，F 的电子排布式：_。(2)AF 六种元素所形成的简单离子中，与 Mg2 具有相同电子层结构的是_(用离子符号表示)。(3)化合物 Z 与 X 的水溶液反应的离子方程式为_。(4)化合物 Y 的应用广泛，试列举其中一种用途：_。解析：原子半径最大的元素应位于周期表的左下角，短周期元素中 钠原子半径最大，半径最小的原子为 H。由 D 的核外 电子排布可判断 mn，且 mn8，n 为 C 元素原子的次外层电子数，则 n 为 2，m 为 6，即 D 为 Si，C 为 O，E 为 Al，F 为 S。因此 X 为 NaOH，Y 为SiO2，Z 为 Al2O3
11、。答案：(1)H 1s 22s22p63s23p4(2)Na 、Al 3 、O 2(3)Al2O32OH =2AlO2H 2O(4)作通信材料19(10 分)W、X、Y 是周期表前 18 号元素中的三种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质，X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子。(1)W 位于元素周期表第_ 周期第_族。W 的气态氢化物稳定性比 H2O(g)_(填“强”或“弱” )。(2)Y 的基态原子核外电子排布式是_，Y 的第一电离能比 X 的_(填“大”或“小”) 。解析：形成酸雨的主要物质是氮元素、硫元素的氧化物，可以确定 W 为氮元素，Y 为硫元
12、素。X 有 7 个轨道填充了电子， 则第三层仅有 1 个 p 轨道有 电子，价 电子排布式为3s23p1，X 为铝元素。一般来说 ，同一周期第一 电离能随原子序数递增越来越大，故 Y(硫元素) 的第一电离能比 X(铝元素) 的大。答案：(1)2 A 弱 (2)1s 22s22p63s23p4 大20(15 分) 有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述。元素 结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂B B 与 A 同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多
13、的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A 原子的核外电子排布式为_。(2)B 元素在周期表中的位置_；离子半径：B_A(填“ 大于”或“小于”) 。(3)C 原子的轨道表示式是_ ，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形。(4)D 原子的核外电子排布式为_，D 的结构示意图是_。(5)B 的最高价氧化物对应的水化物与 A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_，与 D 的氢化物的水化物反应的化学方程式为_。解析：根据题中信息可推出：A 为 Na，B 为 Al，C 为 N，D 为 Cl。(1)Na 原子核外电
14、子排布式为 1s22s22p63s1。(2)B 为 Al，其在元素周期表中的位置为第 3 周期第A 族，Na 与 Al3 核外电子排布相同，核电荷数 Al3 大于 Na ，故 r(Al3 )r(Na )。(3)C 为 N，其轨道表示式为 ，其中有 3 个未成对电子，能量最高的为 p 轨道上的电子，其轨道呈 纺锤形。(4)D 为 Cl，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为Ne3s 23p5，Cl 的结构示意图为 。(5)本题考查 Al(OH)3 分别与 NaOH、盐酸反应的方程式。答案：(1)1s 22s22p63s1(2)第 3 周期第A 族 小于(3) (4)1s22s22p63s23p5 或Ne3s 23p5 (5)NaOHAl(OH) 3=NaAlO22H 2O3HClAl(OH) 3=AlCl33H 2O
